Ingeniería del gas ambiental

1. INGENIERÍA DEL GAS
NATURAL
“Una Estrategia para la Industrialización
del Gas Natural Boliviano”
MSc. Ing. Jose Ernesto Bautista Rodas

2. GAS NATURAL
El gas natural es una mezcla de hidrocarburos parafínicos
livianos como el metano, etano, propano, isobutano, n-butano,
iso pentano, n-pentano, hexanos, heptanos, octanos, etc. y
algunas sustancias contaminantes como el H2S, CO2, N2, H2O y
varios otros compuestos químicos presentes en menores
cantidades.

3. COMPONENTES TÍPICOS DE GAS EN
LA INDUSTRIA
COMPONENTES
CO2 H2S N2 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 nC5 C6 C7
+
Gas
Inerte
Gas ácido
GNL
G.N.
GLP
Gasol.
Natural
LGN
Conden.
Estabiliz

4. CADENA DE VALOR DEL GAS NATURAL

6. TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL
El tratamiento del gas es muy importante para preservar las instalaciones de la
cadena del gas natural por que la seguridad es el factor más importante en la
operación de los ductos.

7. PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL
Normalmente, de inicio se realiza la extracción de líquidos, donde se separan los líquidos del gas
natural. Los líquidos recuperados pasan al proceso de fraccionamiento de gas, donde se realizan
“cortes” en los componentes del gas, es decir se realiza una separación por medio de la
destilación que aprovecha la diferencia en la temperatura de ebullición de los componentes para
separarlos. Estos productos pueden ser etenos, GLP y gasolinas naturales

8. TREN DE FRACCIONAMIENTO

9. Proceso de Producción GLP por
Fraccionamiento

10. PETROQUÍMICA DEL GAS

11. TRATAMIENTOS DEL GAS
NATURAL

12. CONTAMINANTES DE GAS NATURAL
Sulfuro de Hidrogeno H2S
Monóxido de Carbono CO
Dióxido de carbono CO2
Sulfuro de Carbonilo COS
Disulfuro de Carbono CS2
Mercaptanos RSH
Nitrógeno N2
Agua H2O
Oxigeno O2

13. Composición del GN Producido en Algunos Campo
Bolivianos

14. CONCENTRACIÓN DE GASES ÁCIDOS
Nombre del Campo
CO2
% molar
H2S
% molar
Carrasco. 5.79 0.0002
Bulo Bulo 3.14 0.0000
San Alberto. 2.23 0.0001
San Alberto (2). 0.020 0.0002
San Alberto (3). 1.93 0.0004
Tacobo. 4.53 0.0000
Río Grande. 1.56 0.0010
Río Grande 1.56 0.0000
Vuelta Grande 0.06 0.0000
Sábalo. 2.23 0.0001
Sábalo (2). 1.94 0.0001
Percheles. 0.07 0.0000
Sirari 0.08 0.0000
Sirari (2) 0.08 0.0000
Víbora 0.62 0.0000
Margarita 1.66 0.0000

15.  TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL.
Deshidratación.
Endulzamiento
 PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL.
Fraccionamiento.
Extracción de Líquidos.

16. DESHIDRATACION
DE GAS

17. PROCESO DE DESHIDRATACIÓN DEL GAS

18. EFECTOS DEL AGUA
CORROSION …….
HIDRATOS ………
CAPACIDAD DE GASODUCTOS
CONGELAMIENTO

19. LC
LC
PC
LC
GAS
HUMEDO
GAS SECO
GLICOL POBRE
GLICOL RICO
TANQUE
FLASH
ACUMULADOR
REBOILER
VAPOR DE
AGUA
DESHIDRATACION CON GLICOL

20. DESHIDRATACION CON TAMICES
GAS A DESHIDRATAR
GAS HUMEDO CALIENTE
GAS DE REGENERACION
600 F
ABIERTA
CERRADA

21. ENDULZAMIENTO
DE GAS

22. EFECTO DE LOS GASES ACIDOS
H2S
TOXICIDAD
CORROSION (CON O SIN AGUA)
CO2
CORROSION (CON AGUA)
DISMINUCION DE PODER CALORIFICO
CONGELAMIENTO
Perdida de Peso
SSCC

23. ELIMINACION DE H2S / CO2
LA ELIMINACION DE GASES ACIDOS ES
IMPERATIVA PARA GARANTIZAR LA
INTEGRIDAD DE LOS GASODUCTOS
VARIOS PROCESOS
SOLVENTES QUIMICOS
SOLVENTES FISICOS
PROCESOS EN LECHO SOLIDO
CONVERSION DIRECTA
SECUESTRANTES
MEMBRANAS

24. ESQUEMA DE PROCESO: AMINAS (SOLVENTES
QUIMICOS)
Gas
agrio
Gas
Dulce
Amina
Rica
Gas
combustible
Gas ácido
Contactor
Separador de
entrada
Separador de
salida
Tanque
flash
HX amina
rica/pobre
Bomba
amina
Filtros
Enfriador
de amina
Rehervidor
Reclaimer
(opcional)
Bomba reflujo
Tambor
reflujo
Condensador
reflujo

25. TAMICES MOLECULARES:
SIMILAR A DESHIDRATACION. UN LECHO
OPERANDO Y UNO EN REGENERACION.
GAS DE REGENER. A INCINERADOR O
PLANTA DE AZUFRE
PUEDE DESHIDRATAR Y REMOVER CO2
SIMULTANEAMENTE
LECHOS SOLIDOS: TAMICES
Gas de regeneración a
antorcha
Gas dulce
Gas agrio
Lecho # 1
Lecho # 2
Calentador

26. PROCESAMIENTO DEL GAS
NATURAL

27.  TRATAMIENTO DEL GAS NATURAL.
Deshidratación.
Endulzamiento
 PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL.
Fraccionamiento.
Extracción de Líquidos.

28. Que es la Extracción de líquidos?
Es la recuperación de la mayor parte de los
elementos condensables del gas natural o
líquidos del gas natural.
Los líquidos del gas natural comprenden los
componentes que se pueden extraer del gas
natural para mantenerlos en estado líquido;
por lo tanto, es la parte más pesada de la
mezcla de hidrocarburos y se refiere al
propano y los componentes más pesados

29. EXTRACCION DE LIQUIDOS DEL GN
Algunas tecnologías efectúan este trabajo y combinan también el proceso de
fraccionamiento del gas, son:
 Ciclos cortos de adsorción
 Refrigeración mecánica
 Absorción con aceite pobre
 Turboexpansión
Según el GPSA la selección de uno de estos procesos para una aplicación
específica depende de:
 Composición del gas
 Caudal de flujo de gas
 Economía de la extracción de GLP
 Economía de la recuperación de etano

30. Proceso de extracción de líquidos
C1 79.20
C2 3.06
C3 2.02
iC4 3.20
nC4 5.53
iC5 0.47
nC5 2.56
C6 0.75
C7 0.73
C8 0.53
C9 0.70
C10 0.25
C1 98.8
C2 1.7689
C3 0.681
iC4 0.0243
nC4 0.0068
C1 0.01
C2 0.97
C3 53.58
iC4 13.20
nC4 15.53
iC5 4.47
nC5 2.56
C6 5.75
C7 2.45
C8 0.53
C9 0.70
C10 0.25

31. Esquema de fraccionador
Fraccionador
Producto de fondo
Condensador de reflujo
Producto de tope
Rehervidor
Intercam.

32. PROCESAMIENTO DEL GAS NATURAL
LGN A
FRACCIONAMIENTO

33. Tren de fraccionamiento

34. Composición de los hidrocarburos en una torre depropanizadora
C1 0.01
C2 0.97
C3 53.58
iC4 13.20
nC4 15.53
iC5 4.47
nC5 2.56
C6 5.75
C7 2.45
C8 0.53
C9 0.70
C10 0.25
depropanizador
Producto
de fondo
Condensador de reflujo
Producto de tope
Rehervidor
C1 0.0182
C2 1.7689
C3 97.681
iC4 0.0043
nC4 0.0068
C3 0.03
iC4 28.5913
nC4 34.3789
iC5 9.8976
nC5 5.6684
C6 12.7319
C7 5.4249
C8 1.1735
C9 1.5500
C10 0.5536
Alimentac.

35. INDUSTRIALIZACIÓN DE GAS:
“PETROQUÍMICA”

36. Mediante la petroquímica se
obtienen principalmente las
olefinas.
Se entiende por olefinas:
• El etileno
• El propileno
• Otros compuestos
Se entiende por poliolefinas:
• El polietileno
• El polipropileno
La petroquímica es sólo una de las formas de industrializar el gas
natural
Existen dos tipos de
petroquímica:
1. Petroquímica convencional:
usa el etano (el 5% del gas)
como materia prima.
2. Petroquímica de nueva
tecnología: usa, además del
etano, también el metano (el
90% del gas) como materia
prima. Esta petroquímica es
también conocida como:
• MTO: methanol-to-olefines,
• GTP: gas-to-poliolefines
LA PETROQUIMICA

37. APLICACIONES PETROQUIMICA A
PARTIR DEL METANO
METANO
GAS DE
SINTESIS
ACIDO ACETICO
DISOLVENTES
PINTURAS
BARNICES
NITRATO DE AMONIO
BI FOSFATO DE
AMONIO (DAP)
UREA
SULFATO DE AMONIO
AMONIACO
METANOL
ETILENO, PROPILENO

38. APLICACIONES PETROQUIMICA A
PARTIR DEL ETANO
ETANO
ETILENO
POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD (LDPE)
POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD (HDPE)
PET
ESTIRENO
POLIESTIRENO
ABS, SAN
CAUCHO SBR
RESINA POLIESTER
FIBRAS POLIESTER
OXIDO DE ETILENO / GLICOLES DE ETILENO
RESINA POLIESTER
FIBRAS POLIESTER
CLORURO DE VINILO PVC

40. PROCESOS PETROQUÍMICOS
PARA TRANSFORMAR GAS A
LÍQUIDOS

41. • El petróleo sintético contienen gas licuado,
gasolinas, diesel oil, productos mas pesados.
• Prácticamente este proceso es la conversión de gas
natural en diese oil, jet fuel, etc. de buena calidad.
Este proceso permite transformar, mediante un
proceso catalítico complejo, las moléculas de gas
natural en “gas de síntesis” y seguido de un
proceso catalítico se convierte en “petróleo
sintético”.
PROCESO G-T-L

42. Proceso
FT
Gas natural
reformado
RUTA DE PROCESO
CO/3H2
hidrocrackeo
Diesel,
gasolina,
etc
parafinas

43. Preparación
del Gas de
Síntesis
Síntesis de
Fischer
Tropsch
Hidroproceso
Gas Natural
Gas de Venteo
Gas de Síntesis Petróleo Sintético Producto Final
Gas de Salida para Combustible
Esquema GTL

44. Primera Etapa (Generación del
Gas de Síntesis)
Generación
de Vapor
Enfriamiento del Gas y
Recuperación del
Calor
Reactor
Catalítico
Gas Natural
Agua
Gas de
Síntesis

45. Alimentación de
Hidrocarburo
Liquido
Enfriamiento del Gas y
Separación de
Productos
Reactor de Lodos
de Columna
Burbujeante
Gas de Síntesis
Agua
Petróleo
Sintético
Segunda Etapa (Generación del Petróleo
Sintético)
Gas de Salida

46. Tercera Etapa
HIDROCRAQUEO
Petróleo Sintético
DIESEL
GASOLINA

47. GTL resuelve el déficit de Diesel en
Bolivia
Se agrega valor al gas en Bolivia
Mejor valorización del gas Boliviano
(+300%)
Abre la puerta para exportación de
Diesel a otros países
VENTAJAS PARA BOLIVIA

48. PLANTAS SEPARADORAS DE
LÍQUIDOS EN BOLIVIA

49. PLANTAS SEPARADORAS DE LICUABLES
 Caranda, Ubicado en el Departamento de Santa
Cruz
 Rio Grande, Ubicado en la Provincia Cordillera,
Departamento de Santa Cruz
 Bulo Bulo, Ubicado en el Departamento de
Cochabamba

50. PLANTA SEPARADORA “GRAN CHACO”
Es considerada 6 veces mas grande que
la planta separadora de Rio Grande.
Tiene una capacidad de procesar 32
MMmcd de Gas Natural.
Su capacidad de producción:
 2247 Toneladas Métricas (TM) días de
GLP.
 3144 Toneladas Métricas de Etano
 1658 BPD de gasolina Natural.
 2030 Toneladas Métricas (TM) de
Etano.
 1044 de Isopentano

51. PLANTA SEPARADORA DE “RIO GRANDE”
Con la construcción de esta
planta ya no enviamos gas rico
al Brasil
Su capacidad de producción:
 361 Tonelada Métrica de GLP
por Día. 50% para mercado
interno y 50% para la
exportacion
 350 Barriles por Día de
Gasolina Natural.
 195 Barriles por día de
Gasolina rica en Iso-pentano.

52. PLANTA DE GAS ITAU
 Tiene una capacidad de
procesamiento de 5,7 MMmcd de
gas Natural.
 Tiene la capacidad de eliminar los
contaminantes del Gas Natural
producido en el campo Itau.
 Separar el gas de los hidrocarburos
liquidos y del agua.
 Estabilizar y tratar el condensado
producido del campo Itau.

53. PLANTAS DE
INDUSTRIALIZACIÓN DE GAS
NATURAL EN BOLIVIA

55. PLANTA DE PRODUCCIÓN DE UREA Y
AMONIACO
 Tiene una capacidad de
procesamiento de 1,4
MMmcd de Gas Natural.
 Su capacidad de
producción: 420,000
Toneladas Métricas por
Año de Amoniaco.
 Produce: 756,000
Toneladas Métricas por
Año de Urea

56. COMPLEJO PETROQUÍMICO DE
PRODUCCIÓN DE ETILENO Y POLIETILENO
 Producirá 600,000 Toneladas
Métricas por Año de
polietilenos.
 Producirá 200,000 Toneladas
métricas Anuales de propileno
 Consumirá 756,000 Toneladas
Métricas por Año de Etano, lo
cual será proveniente de la
Planta de Separación de
Líquidos Gran Chaco.

57. PLANTA DE GTL (Gas to Liquid)
 Tendrá una capacidad de
procesamiento de 4,5
Millones de Metros cúbicos
día (MMmcd).
 Producirá combustibles
ultra limpios como el
Diésel y Gasolinas.
 Aun esta en diseño
conceptual de la planta.

58. EN RESUMEN:

59.  Exportación en bruto (como se lo esta haciendo ahora)
reporta: 0% de valor agregado
 Utilizando el gas para consumo interno como GNC
reporta: 260% de valor agregado
 Utilizado para la transformación de gas a líquidos GTL
(Diesel y Gasolina) reporta: 400% de valor agregado
 Utilizado el gas en Petroquímica reporta: 10.000% (diez
mil %) de valor agregado
 Utilizando el gas en siderurgia reporta: 10.000% (diez
mil %) de valor agregado.
 Utilizando el gas en producción de electricidad reporta:
400% de valor agregado.
CIFRAS A TOMAR EN CUENTA

60. CVQ.
60
Opciones para la Industrialización del
Gas Natural
El gas natural se puede industrializar de diversas
maneras. Las principales son:
1. Procesar el gas para producir energía eléctrica
2. Procesar el metano del gas para producir metanol
3. Procesar el metano del gas para producir diesel
4. Procesar el metano del gas para la reducción directa del
mineral de hierro del Mutun y producir acero
5. Procesar el metano del gas para producir poliolefinas
(plásticos) con nueva tecnología petroquímica (GTP)
6. Procesar el etano del gas para producir poliolefinas
(plásticos) mediante la petroquímica convencional
7. Procesar el metano del gas para producir DME: un
sustituto del GLP
8. Procesar el metano para producir amoniaco y fertilizantes
NPK.

61. CVQ.
61
Opciones en Gran Escala de Productos
Derivados del METANO para el
Mercado de Carburantes
Las opciones de industrialización en gran escala
del gas natural, rentables y con grandes mercados
mundiales, que pueden tener un impacto grande en
la economía y en el desarrollo del país son:
 Industrialización del metano vía F-T para producir
DIESEL
 Industrialización del metano para producir DME
(substituto del GLP) vía Metanol
 Industrialización del metano para producir OLEFINAS
(vía metanol que es Petroquímica de nueva
tecnología)

62. CVQ.
62
Ciclo Productivo:
Industrializar
el Gas Natural
en Bolivia
produce…
Ahorro
interno y
aumento del
PIB
producen…
Bolivia Desarrollada
Financiamiento
Puestos de
trabajo

63. CVQ.
63
Crecimiento
del PIB
nacional
Industrias
derivadas del
Gas Natural
Mayores
fuentes de
trabajo
Relaciones
Desarrollo
Social
Metas Sociales:

64. CVQ.
64
Gas Industrializado en el
País…
• Crece el PIB nacional
• Se crean fuentes de empleo formal
• Existe ahorro interno, aumenta ingreso
per cápita
• Excedentes van a sector productivo
nacional
RESULTADO FINAL:
¡Disminuye la pobreza en Bolivia!

65. 65
Industrialicemos
el gas natural en
nuestro país!

66. MUCHAS GRACIAS…